книги / Справочник механика на строительстве
..pdfствуют преимущественно нормально к оси вращения вала, на пя ты— вдоль оси. Пяты могут быть сплошными (рис. I—16,г), коль цевыми (рис. I—16,5), гребенчатыми (рис. I—16, е, ж) и шаровыми (рис. I—16, в). Для уменьшения концентрации напряжений в цапфах делаются закругления: r0=0,035 rf+1,5 мм— при слабо нагружен ных валах; r0=0,05d+2,5 мм — при сильно нагруженных валах. Длину рабочей части шипов и шеек при малой точности установки
валов и возможности перекосов следует выбирать |
в |
пределах /= |
= (0,75 -г- 1,1) d\ иногда для поглощения колебаний |
и |
увеличения |
жесткости валов ее принимают несколько больше (1^2 d). С целью уменьшения износа и коэффициента трения поверхности цапф сле дует подвергать закалке до твердости HRC= 40 -т- 45.
Расчет шипов и шеек валов ведется на среднее удельное давле
ние, изгиб и (при окружной скорости и>0,5 м/сек) на нагрев.
Р
Удельное давление, определяемое как q= — в кГ/см2 (Р — рас
четная нагрузка на цапфу в кГ), не должно превосходить допускае
мых величин, |
указанных в табл. 1—26. Диаметр шипа |
из условия |
||||
|
|
|
|
|
3 [ pi |
|
работы его на изгиб определяется по формуле: d —1,73 |
у |
см> |
||||
где [<г]„ — допускаемое напряжение на |
изгиб. |
|
|
|||
Момент трения цилиндрических шипов вычисляется по форму |
||||||
ем |
кГ*см. Коэффициенты трения |
fi для хорошо смазы |
||||
ле М=Р р — |
||||||
ваемых цапф приведены в табл. 1—24. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Та блица |
1—24 |
|
|
Коэффициент трения р для цапф |
|
|
|||
Поверхности |
|
Сталь по |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
трения |
бронзе |
| баббиту |
| |
чугуну | |
текстолиту |
|
|
||||||
Новые . . . . |
0,06-0,1 |
0,05-0,08 |
0,1 -0,12 |
|
|
|
Приработав |
|
0,015-0,05 |
0,06—0,08 |
0,002-0,015 |
||
шиеся . . . 0,02-0,06 |
Проверка цилиндрических шипов и шеек на нагрев производит ся по формулам:
qv < ■ j кГм/см- •сек;
qo < [qv\,
где п — число оборотов вала в минуту;
V ndn6ÔÔ5м/сек,
V— окружная скорость скольжения,
. Допускаемые значения [qv] приведены в табл. I—26.
Расчет пят. Основные параметры, характеризующие работу пят, определяются по формулам, приведенным в табл. I—25.
Т а б л и ц а 1—25
Данные для расчета пят
|
Удельное |
|
Момент трения в кГ'СМ |
|
|||||
Тип пят |
|
|
|
|
приработан |
qv в |
|||
давление |
новая |
поверх |
|||||||
|
в |
кГ1слР |
ная поверх |
кГ м/см7-сек |
|||||
|
|
ность |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
ность |
|
||
Сплошная |
|
4P |
|
|
— |
1idP |
|
— vdP |
Рп |
|
|
|
|
|
|
||||
(рис. 1—16,г) |
|
(Р |
|
|
3 |
|
|
4 |
30004 |
Кольцевая |
|
4P |
|
|
|
|
|
|
Рп |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(рис. 1—16,0) |
Ф* ( |
<*2 - |
<*2) |
|
|
|
|
|
3000 (d — 4,) |
|
|
|
|
1 |
d 3 ~ |
$ p |
~ M d + d JP |
|
|
Гребенчатая с |
|
4P |
|
» |
11 ê |
- |
d\ |
4 |
|
|
|
|
Рп |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
числом колец |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z (рис, |
*Z ( |
<Р - |
d ÿ |
|
|
|
|
|
z m z « i - d ù |
1—16,е ,ж ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В табл. 1—25 коэффициент ф, учитывающий уменьшение опорной площади канавками для смазки, принят равным 0,9—0,96. Значе ние q для сплошных пят следует принимать по табл. 1—26 в разме ре 80% от указанных, а для гребенчатых пят — в размере 40—50%.
При малой скорости скольжения (^<0,5 м/сек) или при работе с большими перерывами q может быть увеличено в 1,2—1,5 раза по сравнению с нормальным режимом работы. Из формул по табл. 1—25zo нарулжный диаметр пяты определяется: для сплошных
пят d-1,13 |
1/ |
~ |
|
см; |
для |
кольцевых |
пят |
(при d^ Q fid) d= |
|||
‘ - u |
s |
y |
jW |
|
|
|
|
|
|
|
|
- U 5 / |
|
P " |
см и |
(при c?i=0,5d) |
d= |
|
|
|
|||
■ ^ |
|
|
CM. |
||||||||
|
Ф<7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шаг гребней / в зависимости от |
[сг]и |
для материала вкладыша |
|||||||||
определяется по формуле |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3P(d - |
dx) |
см. |
|
|
|
‘ - |
Y |
|
i |
s k |
- Y |
2nd[o]HZ |
|||
Проверка гребней на изгиб производится по формуле |
|||||||||||
|
|
а = |
Ми |
3P(d—dx) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
W |
|
2ndi b*Z < [сг]и кГ/см2 |
||||||
|
|
|
|
|
|
Проверка на нагрев обязательна при о>0,5 м/сек.
2. |
Подшипники скольжения |
|
|
||
|
|
|
Та б л ица |
1—26 |
|
Материалы вкладышей подшипников скольжения |
|
||||
|
|
|
|
Максимальные |
|
|
|
|
|
допускаемые |
|
|
|
|
|
значения |
|
Основной |
|
|
|
|
« |
Заменители |
Область применения |
|
CJ |
||
материал |
§ |
|
|||
|
|
|
5 |
||
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
2 |
й |
Свинцови |
|
Подшипники, |
ра 250 |
200— |
|
стая бронза |
|
ботающие при |
спо |
|
250 |
Бр.СЗО |
|
койной и ударной |
|
|
нагрузке. Двигатели внутреннего сгора ния и т. п.
Оловянно |
Бр.ОСЦ |
|
6 - 6 - 3 ; |
||
фосфористая |
||
Бр.АЖ—9—4; |
||
бронза Бр.ОФ |
||
АЖМц 10—3— |
||
6,5-0,15 ГОСТ |
||
5017—49 |
1.5; |
|
|
Бр.ОФЮ—1 |
|
Оловянно |
Бр. АЖ 9 -4 ; |
|
свинцовистая |
Бр. МцС 8—20 |
|
бронза Бр.ОС |
|
|
5 -2 5 |
|
|
Цинко-алю |
|
|
миниевый мед |
|
|
ный сплав |
|
|
ЦАМ 10—5 |
|
Подшипники, ра 120 ботающие при вы соких давлениях на небольших скоро стях скольжения. Втулки ходовых ко лес кранов, опоры катков экскаваторов и кранов и т. п.
Подшипники водя 120 60—80 ных и масляных на сосов при средних и высоких давлени ях и скоростях
Подшипники элек 200 100— тродвигателей, насо 150 сов, вентиляторов
Оловянио- |
Бр.ОСЦ 44—17; |
Подшипники, |
ра |
80 |
60—80 |
цинковистая |
Бр.ОСЦ |
ботающие при сред |
|
|
|
бронза Бр.ОСЦ |
5 - 5 -5 ; |
них нагрузках |
и |
|
|
6—6—3, ГОСТ |
Бр.АЖС 7— |
скоростях |
|
|
|
7117-54 |
1,5-1,5 |
|
|
|
60—80 |
Кремиесвин- |
ЛМц С - 5 8 - |
Подшипники, |
ра |
90 |
|
цовистая ла |
2—2, Бр.ОЦС |
ботающие при удар |
|
|
|
тунь ЛКС |
6 - 6 -3 , |
ной и спокойной на |
|
|
|
80—3—3, ГОСТ |
Бр.ОЦС |
грузках. Краны, экс |
|
|
|
1019-47 |
4 - 4 - 1 7 |
каваторы, дробилки |
|
|
Продолжение табл. 1—26
Максимальные
допускаемые
значения
Основной |
|
|
|
|
|
|
|
« |
|
Заменители |
Область применения |
|
VJ |
||||||
материал |
'2 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
5 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЗЕа |
ÜЛа |
Оловянистый |
Б89 |
Подшипники жид- |
200 |
150— |
|||||
баббит |
Б92; |
|
костиогЬ трения от |
|
1000 |
||||
Б83, ГОСТ |
|
ветственных |
узлов, |
|
|
||||
1320-55 |
|
|
работающие |
при |
|
|
|||
|
|
|
больших |
скоростях |
|
|
|||
|
|
|
и удельных |
давле |
|
|
|||
|
|
|
ниях. Двигатели |
|
|
||||
|
|
|
внутреннего |
сгора |
|
|
|||
|
|
|
ния, электродвигате |
|
|
||||
|
|
|
ли и электрогенера |
|
|
||||
|
|
|
торы |
|
|
|
|
|
|
Оловянистый |
БН; Б6; БК; |
Подшипники паро |
100 |
70— |
|||||
баббит Б16, |
ЦАМ—10-5 |
вых машин, электро |
|
100 |
|||||
ГОСТ 1320-55 |
|
двигателей, компрес |
|
|
|||||
|
|
|
соров, |
электрогене |
|
|
|||
|
|
|
раторов, |
тракторов |
|
|
|||
|
|
|
при отсутствии зна |
|
|
||||
|
|
|
чительных ударных |
|
|
||||
|
|
|
нагрузок |
|
|
|
|
|
|
Никелевый |
. БТ |
7 Подшипники авто |
200 |
150— |
|||||
баббит |
БН, |
|
мобильных и трак |
|
200 |
||||
ГОСТ 1320-55 |
|
торных |
двигателей, |
|
|
||||
|
|
|
дизелей, компрессо |
|
|
||||
|
|
|
ров и других машин |
|
|
||||
|
|
|
в условиях ударных |
|
|
||||
|
|
|
нагрузок |
|
|
|
|
|
|
Антифрик |
СЧЦ-1 |
Подшипники, |
ра |
20—40 30-40 |
|||||
ционный |
чу |
|
ботающие при отсут |
|
|
||||
гун СЧЦ-2 |
|
ствии |
ударных |
на |
|
|
|||
|
|
|
грузок |
в |
режиме |
|
|
||
|
|
|
жидкостного или по- |
|
|
||||
|
|
|
лужидкостного тре |
|
|
||||
Железогра- |
|
ния |
|
|
|
|
|
|
|
Бронзогра- |
Подшипники, |
ра |
30-50 40-60 |
||||||
фит |
|
фит, пористый |
ботающие при |
спо |
|
|
|||
|
|
железографит |
койной |
|
нагрузке, |
|
|
||
|
|
|
хорошей |
смазке и |
|
|
|||
|
|
|
небольшой темпера |
|
|
||||
|
|
|
туре |
|
|
|
|
|
|
Продолокение табл. 1—26
Максимальные
допускаемые
значения
Основной |
Заменители |
Область применения |
сч |
5 |
О |
||||
материал |
|
|
|
*1» |
|
|
|
|
1 |
„ г |
|
|
|
|
|
а |
||
|
|
|
|
2 |
12 |
|
Текстолит 2Б |
Текстолит-2. |
Подшипники, |
ра |
250—300 |
||
Древесно |
ботающие в гидро |
(при смазке |
||||
|
||||||
|
слоистые пла механическом |
обо |
водой) |
|||
|
стинки ДСП ’и рудовании со смаз |
100—150 |
||||
|
ДСП-Б |
кой водой |
|
(при смазке |
||
|
|
|
|
маслом) |
||
Резина |
|
Подшипники |
де |
10—20 (для |
||
|
талей насосов, тур |
мягкой |
||||
|
|
|||||
|
|
бобуров, земснаря |
резины) |
|||
|
|
дов, работающих |
|
|
||
|
|
в воде |
|
|
|
Толщина слоя антифрикционной заливки в зависимости от диа метра вала принимается от 3 до 6 мм*. Толщину стенки неметал лического подшипника следует брать 0,04—0,15 й, но не менее 4 и не более 30 мм. Для фиксации положения втулок применяются посадки 2-го и 3-го классов: Пр, Г, T, Н и реже скользящая с креп лением потайными винтами d от 3 до 10 мм.
Подвод смазки к поверхности трения следует осуществлять со стороны ненагруженной части подшипника в место наибольшего за зора. Расстояние от торца вкладыша до конца смазочной канавки принимается (расстояние а на рис. 1—17) примерно равным 0,1/. Основные размеры профиля смазочных канавок приведены в табл. 1—27. При использовании разъемных подшипников внутрен
ние кромки вкладышей должны иметь скосы. |
Т а б л иц а |
1—27 |
|||||
|
|
|
|
|
|||
Ориентировочные размеры смазочных канавок в мм |
|
||||||
Диаметр d |
h |
b |
Г |
R |
1 |
/ |
а |
До 60 |
1,5 |
7 |
3 |
9 |
6 |
1,5 |
5 |
60—80 |
2 |
8 |
4 |
12 |
8 |
2 |
6 |
80—90 |
2,5 |
10 |
5 |
15 |
10 |
2 |
8 |
90—110 |
3 |
13 |
6 |
18 |
12 |
2,5 |
8 |
110—140 |
3,5 |
16 |
7 |
21 |
14 |
2,5 |
10 |
140—180 |
4 |
20 |
8 |
24 |
16 |
3 |
12 |
180—260 |
5 |
30 |
10 |
30 |
20 |
3 |
15 |
* Исключением являются биметаллические вкладыши: у них толщина антифрикционного слоя составляет от 0,5 до 2 мм.
5—447
Рис. I—17. Канавки для смазки подшипника
болты.
передач Детали
Рис. 1—18. Нормальный открытый подшипник
о>
Корпус подшипника выполняется из чугуна (рис. I—18) или из стали, и тогда его габариты уменьшаются на 15—25%- В разъем ных подшипниках крышка и основание выполняются с буртом и пазом. Применения шпилек следует избегать.
3.Подшипники качения
Всоответствии с ГОСТ 3395—57 тип подшипника качения опре деляется:
1 ) по способности воспринимать нагрузку в определенном на
правлении — подшипники радиальные, упорные и радиально
упорные; 2) по форме элементов качения — подшипники шариковые и ро
ликовые, причем ролики могут быть цилиндрическими, коническими, бочкообразными, витыми и игольчатыми;
3) по соотношению габаритных размеров— подшипники раз личных серий (тяжелая, средняя, средняя широкая, легкая и т. д.).
Все перечисленные признаки условно обозначаются по ГОСТ 3189—46 цифрами, составляющими номер подшипника. Посадка под
шипников качения всех классов точности (по |
ГОСТ |
520—55) |
на |
||||
валы и оси производится по системе |
отверстия, а |
в |
корпусы — по |
||||
системе вала. Выбор посадок производится |
по |
ГОСТ |
3325—55. |
||||
Для каждого из валов к. п. д. опор |
лежит в |
пределах |
от |
0,99 |
|||
до 0,999. |
|
|
|
|
(долговеч |
||
Выбор подшипников качения. Зависимость между h |
|||||||
ность в часах), п (число оборотов) |
и Q (радиальной |
нагрузкой) |
|||||
выражается эмпирической формулой |
|
|
|
|
|
|
|
Q (nh)0,3 = С ,
где С — коэффициент работоспособности подшипника (условная на грузка, которую выдерживает подшипник при долговечно сти h = 1 ч и числе оборотов п в минуту), приводимый в ГОСТ и каталогах на подшипники качения.
Значение Q определяется по формуле
Q = (R + шА) kc kK kT,
где # — фактическая радиальная нагрузка в кГ\
А— фактическая осевая нагрузка в кГ\
т— коэффициент приведения, учитывающий неодинаковое влия
ние на долговечность радиальных и осевых усилий
^для - ~ - > 2 — табл. 1—28
— коэффициент безопасности, учитывающий влияние на дол говечность характера нагрузки (табл. I—29);
kK— кинематический коэффициент, учитывающий вращение на ружного или внутреннего кольца (табл. I—30) ;
kT— температурный коэффициент (табл. 1—31).
* |
|
Та б л ица 1—28 |
Значения коэффициента приведения m |
||
Серии подшипников |
Внутренние диаметры |
m |
подшипников в мм |
200; |
300; |
400 |
|
1200 |
и |
11200 |
|
1200 |
и |
11200 |
|
1200 |
и |
11200 |
1300 и |
11300 |
|
1300 |
и |
11300 |
1500; |
1600 |
|
11500; |
11600 |
|
3500 |
и |
13500 |
3600 и 13600
36000
46000
60000
7200 и 7500
7300 и 7600
Все диаметры |
1.5 |
До 17 |
2,5 |
20-40 |
3,5 |
45 и выше |
4,5 |
До 30 |
3 |
35 и выше |
4 |
Все диаметры |
2,5 |
То же |
4,5 |
» |
3,5 |
» |
1,5 |
» |
0,7 |
» |
2 |
$ |
1,5 |
» |
1,8 |
27000 |
» |
0,7 |
|
Т а б л и ц а |
1—29 |
Примерные значения |
коэффициента безопасности k б |
|
Характер нагрузки |
на подшипники |
|
|
Кратковременная |
|
Наличие толчков |
перегрузка в % от |
*К |
нормальной (расчет |
|
|
|
ной) |
|
Спокойная без толчков . , « , , .
Легкие толчки У . , , , , , » .
Умеренные толчки, вибрация нагруз-
Значительные толчки и вибрации .
Сильные удары, повышенная темпе ратура узла, ненадежность уплот нений . , , Ж , 4 . . . * I' .
Нет До 125
» |
150 |
V |
ND О О |
» 300
1
1—1 ,2
1,3—1,8
1,8—2,5'
2,5 - 3
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1—30 |
|
Значения кинематического коэффициента k K |
|
|||||
Вращается кольцо |
Для подшипников |
|
*к |
|
||
В н у т р е н н е е |
В с е х т и п о в |
|
|
3 |
|
|
Н а р у ж н о е |
С ф е р и ч е ск и х |
|
|
U |
|
|
ъ |
В с е х п р о ч и х |
т и п о в |
|
1,35 |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1—31 |
|
Значения температурного коэффициента k т |
|
|
||||
Рабочая температура |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
подшипников в °С |
||||||
З н а ч е н и е kT . ........................... |
1 ,0 5 |
1 .1 |
1 ,1 5 |
1 ,2 5 |
1 ,3 5 |
1 ,4 |
Значения (nh) * для наиболее употребительных величин п и h приведены в табл, I—32*